集中供电型弱互联区域电网安全稳定控制浅析陈明

集中供电型弱互联区域电网安全稳定控制浅析陈明

陈明梁磊王菊隆

（1.南瑞集团公司（国网电力科学研究院）江苏省南京市211106；2.国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106）

摘要：我国大部分地区都已实现了大区互联，但是，由于我国幅员辽阔，仍然存在一些地区电网与主电网联系较少。本文主要对弱互联区域电网特点简要介绍，然后对弱互联区域的电网安全稳定控制方法进行了探讨。

关键词：集中供电型；弱互联区；电网安全稳定

随着我国经济实力的不断增强，全国大部分地区都实现了大区电网互联，通过电网互联可以使区域间的电力能源调配更加科学合理，弥补了区域间电力能源分配不合理的缺陷。但是，我国国土面积巨大，由于各种原因，一些边远地区的电力网络仍然没有实现与主电网的连接，这些区域的电网大都是由地方出资建设，由区域内的电厂进行电力供应。弱互联区域属于相对孤立的电网，一旦电网出现问题，将会给区域内的供电造成很大的影响，比如，电厂供电中断，那么整个区域内的供电都要中断，因为无法从其他区域进行电力调配。所以，为了保证各类区域电网供电的稳定性，应对弱互联区域电网的安全稳定进行深入的研究。

一、弱互联区域电网的特点

1.1供电集中，应变能力差

弱互联区域的主要采用自给自足的供电模式，在区域中建设一些发电厂和相应的供电网络，通过电力网络将电能输送到用户。供电地区主要集中在本地区用户，多余的电能只能进行存储，不能输送到更远的其他区域。一般区域中的发电量可以满足当地整个区域的用电量，但是这种自给自足的模式也有缺点，那就是应变能力不够，一旦发生电力故障或者用电高峰时电厂产能不足，就会给用户造成很大的影响，停止电能的供应。

1.2电网中线路较短，设备的安装和保护困难

弱互联区域电网一般是在一个相对小的区域范围内建立电网，电网建设的规模虽然比较小，但是电能运输中需要的设备却一样多。因此，需要在相对狭小的区域内进行所有需要设备的安装，比如电能在进入电网和供给用户时都要安装变压器，这就对空间提出了较高的要求，弱互联区域的设备距离可能只间隔几百米。这种区域的限制可能对后期的设备维护造成一定的影响，一旦某一设备出现故障，由于各设备之间的间隔相对较小，很难判断到底是哪个设备出现了问题，增加了维修的难度。

1.3供电可靠性低

为满足地区的用电需求，地方政府组织企业或由政府出资建设区域电网，因此，电网建设中的资金投入有限，一般采用单回路供电网络模式。该模式在运行过程中一旦出现网路故障问题，就会使整个电力网络处于瘫痪的状态，并且由于电力网络设备相对集中，给电网抢修也造成了一定的困难，供电可靠性相对较低。

二、弱互联区域电网安全稳定控制方法研究

由于弱互联区域电网的特殊性，电网的供电可靠性相对较差，因此，可以通过在该区域电网中采用一些特殊方法来保障电网安全稳定运行，下文做出详细介绍。

2.1对电网的运行方式进行合理的优化

区域电网在架设之初就应对整个电网的运行进行合理的规划，重点对一些容易出现问题的电网关键环节做好防护措施。电网线路应尽量使用双回路或者多回路供电，当因为一些不可控因素导致供电中断时，不会使整个电网全部瘫痪。区域电网虽然是独立于大区电网运行，但是在架设区域电网时应保障其与大区电网的良好联系，这样可以增强区域电网的事故防御能力，并且可以增强的区域电网的整体运行稳定性。弱互联区域电网由于供电电厂相对较少，因此，应加强区域内电厂的抗风险能力，避免出现供电电厂罢工的情况，同时，电厂也应做好电能储备，如果电厂因不可控因素中断供电，可以紧急使用备用储能电源进行电力供应，这样不会对区域内的工业用户和居民用户的用电造成影响。

电网在运行过程中出现故障是正常现象，对于弱互联区域电网，一定要做好故障维修计划安排，当电网出现故障时可以尽快解决。同时，在电网建设时还应做好相应的检修计划安排，尽量避免一些电网故障出现的可能性，将隐患消灭在萌芽状态。弱互联区域电网在电力调度上应统一安排，加强各电网主管部门的沟通和联系，一旦出现重点故障问题及时协调解决，避免事故的扩大。

2.2优化发电机组参数配置

目前，我国的主要电力能源仍然是通过火电获取，发电机组是弱互联区域主要的供能设备，因此，电厂应尽量选取质量可靠、参数配置相对优质的发电机组。由于区域电网中用电量相对较小，所以电厂一般选用的都是一些小型的发电机组，这种发电机组的抗扰动能力较小，如果电网中的电压或功率出现较大的波动，便会引发发电机组的震荡，影响正常发电。由上可知，应尽量选取质量可靠、参数配置相对较好的发电机组，并且定期的对发电机组的运行状况进行检查，避免因发电机组故障导致整个区域供电中断的情况。

2.3合理配置三道防线

经验表明，很多电网故障出现的原因并不是由电网结构问题引发，而是由继电器保护不善引起。因此，在电网保护装置安装过程中应尽量选用质量高、可靠性强的继电器，当电网出现问题时可以第一时间切断电网电路，对电网的整体安全性做好保障。当然，在继电器进行电路保护的过程中也会存在一些误操作，从而丧失了电网故障抢修的最佳时机。电网安全运行的监控和保护只依靠继电器是不够的，继电器只是在电网出现故障时切断故障线路与其它元器件的联系，并不会进行后续的故障处理工作，所以，在电网的故障抢修设计中还应该加强继电器与紧急控制的配合，当继电器对电网做出保护动作时，应立即启动电网故障紧急控制系统，通过紧急故障控制系统对故障进行分析和处理。当电网中出现故障时还应对事故的原因和风险性进行分析，通过以往经验来判断故障对整个电力网络的影响程度，然后做出最优的故障解决方案。

结束语

综上所述，集中供电型弱互联区域电网在运行过程中存在诸多安全问题，因此，应对该区域的电网安全稳定做出完善的控制计划。本文主要阐述了几种弱互联区域电网安全稳定的控制方法，希望可以给弱互联区域电力企业管理者提供一些参考。

参考文献：

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[2]孙辉.具有通信受限的广域电力系统控制研究[D].浙江工业大学,2014.

[3]唐利军.基于嵌入式微控制器的低频减载装置的研究与设计[D].重庆大学,2015.